ทุกวันนี้ เวลาที่เราติดตามข่าวสารเกี่ยวกับวงการอวกาศ เราจะเห็นภาพการปล่อยดาวเทียมจำนวนมากโดยบริษัทอย่าง SpaceX ที่สามารถปล่อยดาวเทียมแบบ Rideshare ได้เป็นร้อย ๆ ดวงในการปล่อยเพียงครั้งเดียว แต่หลายคนอาจจะยังไม่รู้ว่าเบื้องหลังของกระบวนการนี้ทำงานอย่างไร และดาวเทียมจากมือเราไปจนถึงอวกาศดาวเทียมจะผ่านขั้นตอนอะไรบ้าง และอยู่ตรงไหนของตัวจรวด บทความนี้เราชวนมาทำความรู้จักกับบริการของ Exolaunch ที่ช่วยจัดการดาวเทียมและยานอวกาศของเราให้เดินทางถึงวงโคจรโดยที่ไม่ต้องคุยหลายต่อ และยังมีฮาร์แวร์ที่ออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับเที่ยวบินตระกูล Rideshare ต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้นด้วย
โดยปกติแล้วเวลาเราเห็นการปล่อยดาวเทียม เมื่อจรวดดีดฝาครอบจรวดหรือ Payload Fairing ออกมาเราก็จะเห็นตัวดาวเทียมอันเดียว แต่พอเป็นภารกิจแบบ Rideshare เราต้องมีโครงสร้างพิเศษมารองรับดาวเทียมจำนวนมากเหล่านี้ ซึ่งจะมาออกแบบใหม่ทุกครั้งก็ไม่ใช่เรื่อง ก็เลยต้องมีมาตรฐานรองรับ อย่างในกรณีนี้เราจะดูจากมาตรฐานของ SpaceX เป็นหลัก
จริง ๆ แล้ว SpaceX เปิดให้บริการขายพื้นที่สำหรับการปล่อยดาวเทียมในลักษณะ Rideshare โดยตรง โดยลูกค้าสามารถซื้อพื้นที่บน Plate ซึ่งเป็นโครงสร้างสำหรับปล่อยดาวเทียมที่ติดตั้งอยู่บน Payload Attach Fitting หรือ PAF ซึ่งภายในแต่ละ Plate นั้น ลูกค้าจะต้องมีระบบ Separation System ของตัวเองที่สอดคล้องกับคู่มือของ SpaceX ในการดีดดาวเทียมออกไป
โดยพื้นที่การติดตั้งจะถูกจัดวางในรูปแบบต่าง ๆ อ้างอิงจาก Rideshare Payload User’s Guide ของ SpaceX การจัดวางระบบ Plate สำหรับปล่อยดาวเทียมในภารกิจตระกูล Transporter จะเป็น โครงสร้างหกเหลี่ยมอยู่ด้านล่าง แต่ละด้านจะติด Plate ขนาดเล็กและกลาง พื้นที่สี่เหลี่ยมที่อยู่ด้านบนสำหรับติดติด Plate ขนาดใหญ่สี่ด้าน (เพราะมีพื้นที่ให้ Clearance ตัวดาวเทียมเยอะกว่า) และพื้นที่ล่างสุดที่ใช้ติดตั้งระบบปล่อย CubeSat
หรือถ้าอย่างในภารกิจ Starlink (ภาพล่าง) นั้น SpaceX จะใช้วิธีการวางตัวปล่อย Starlink หรือ Dispenser ของตัวเองไว้ด้านล่าง และด้านบนจะใช้โครงสร้างมาตรฐาน ESPA ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับปล่อยดาวเทียมขนาดเล็ก โดยแท่งกลม ๆ ทรงกระบอกสีเงิน ๆ นั้นเรียกว่า ESPA หรือ EELV Secondary Payload Adapter ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ ในการช่วยให้ภารกิจการปล่อยดาวเทียมสามารถติดเอาดาวเทียมขนาดเล็กขึ้นไปได้ ซึ่ง EELV ก็มาจากคำว่า Evolved Expendable Launch Vehicle เราเคยเล่าเรื่องนี้ไปในบทความ NASA เลือกจรวดสำหรับปล่อยยานอวกาศอย่างไร รู้จัก Launch Services Program
ซึ่งอันนี้ก็จะสุดแล้วแต่ว่าดาวเทียมจะต่อตรงเข้ากับ ESPA ผ่านมาตรฐาน ESPA ที่ใช้วงแบบเส้นผ่านศูนย์กลาง 62.01 นิ้ว หรือจะมี Adapter ต่อแยกออกมาแปลงจาก 62.01 นิ้วให้วงเล็กกว่านั้น อย่างในภาพด้านบนเราจะเห็นทั้งดาวเทียมที่ต่อตรงเข้า ESPA และมี Adapter แยกออกมาอีกที
การซื้อพื้นที่ปล่อยตรงจาก SpaceX นั้นแม้จะเป็นไปได้ แต่ลูกค้าก็ต้องเรียนรู้กระบวนการทั้งหมดด้วยตัวเอง อีกทั้งค่าใช้จ่ายในการใช้บริการ SpaceX อาจรวมค่าธรรมเนียมและบริการอื่น ๆ รวมเข้ามาด้วย ด้วยเหตุผลนี้ทำให้เกิดโอกาสทางธุรกิจใหม่ ๆ สำหรับบริษัทที่ให้บริการโซลูชันแบบครบวงจร ซึ่งนอกจากจะขาย Hardware สำหรับใช้ในการปล่อยแล้ว ยังช่วยอำนวยความสะดวกในทุกขั้นตอนของการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร
มาตรฐานดาวเทียมขนาดเล็กและ CubeSat
สำหรับใครที่พอมีความรู้เรื่อง CubeSat และ SmallSat อาจจะข้ามตรงนี้ไปเลยก็ได้ แต่เราขออธิบายเผื่อ ๆ ไว้ว่าดาวเทียม CubeSat นั้นจะใช้มาตรฐานการวัดแบบเป็น U หรือ Unit ถ้าเกิด 1U ก็จะมีขนาด 10x10x10 ถ้า 2U ก็จะเป็น 10x10x20 ซึ่งขนาดก็จะมีตั้งแต่ 6U 12U 24U แล้วแต่การออกแบบ ที่เป็นแบบนี้ก็ช่วยให้มาตรฐานการทำโครงและภายในต่าง ๆ เหมือนกัน ช่วยให้เกิดสินค้าแบบ Commercial-off-the-shelf หรือ COTS ที่เราสามารถซื้อชิ้นส่วนจากหลาย ๆ เจ้า หรือเจ้าเดียวมาประกอบกันเป็นดาวเทียมได้
CubeSat นั้นเนื่องจากมันมีมาตรฐานขนาด Dimension อยู่แล้ว ทำให้เวลาปล่อยมันจะปล่อยออกจากรางและใช้ระบบสริงแทน ซึ่งการปล่อย CubeSat จะปล่อยผ่านสิ่งที่เรียกว่า CubeSat Dispenser
ส่วน SmallSat จะเป็นการขึ้นรูปตามที่ตัวเองต้องการได้ ขนาดอาจจะมีตั้งแต่ 50 กิโลกรัม 100 กิโลกรัม หรือ 200 กิโลกรัม ประเด็นก็คือต่อให้ดาวเทียมจะเล็กหรือใหญ่ แต่มาตรฐานที่ต้องมีเหมือน ๆ กันเพื่อให้ติดกับจรวดได้ก็คือส่วนที่เรียกว่า Mechanical Interface Adapter หรือ Payload Adapter แล้วแต่จะเรียก ซึ่งทำหน้าที่ยึดมันเข้ากับจรวด โดยมันจะต้องสามารถแยกตัวดาวเทียมออกจากจรวดได้
Mechanical Interface Adapter นั้นจะต้องมีสองฝั่ง ได้แก่ Launch Vehicle Ring หรือ L-Ring กับ Spacecraft Ring หรือ S-Ring เวลาซื้อมันจะต้องมาทั้ง L-Ring และ S-Ring แล้วเราก็เอามันมาติดกับโครงสร้างดาวเทียมของเรา จากนั้นเราจะเอามันไปยึดกับ Plate ของจรวด หรือ Structure ใด ๆ ที่จรวดออกแบบมา และเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าและสัญญาณต่าง ๆ พอถึงวงโคจรที่กำหนด จรวดจะส่งสัญญาณให้ L-Ring และ S-Ring แยกตัวออกจากกัน ซึ่งถ้าอิงจากมาตรฐาน SmallSat ในปัจจุบัน Interface Adapter ก็จะมีตั้งแต่ 8 นิ้ว 11.732 นิ้ว 13 นิ้ว 15 นิ้ว 18.25 นิ้ว และ 24 นิ้ว ตกตัวอย่างเช่นระบบที่เป็น COTS เช่น Motorized Lightband ของ Rocket Lab, หรือ RUAG Clamp Band ของ Beyond Gravity
ตัวกลางระหว่าง SpaceX กับผู้พัฒนาดาวเทียม อย่าง Exolaunch
อย่างที่พูดถึงไปในข้างต้น ในปัจจุบันมีบริษัทหลายแห่งที่ให้บริการโซลูชันด้านการปล่อยดาวเทียม เช่น Momentus, Nanoracks, Rocket Lab และ D-Orbit ซึ่งแต่ละเจ้าก็จะให้บริการแตกต่างกันไป อย่าง Nanoracks นั้น จะเป็นการปล่อยออกจากสถานีอวกาศนานาชาติ อย่าง Nanorack CubeSat Deployer หรือ Rocket Lab ที่พัฒนาระบบ Speration System เพื่อการปล่อยกับจรวด Electron ของตัวเองอยู่แล้วก็ใช้โอกาสนี้ทำขายด้วยเลย ซึ่งก็ถูกเอาไปใช้วางลงบน Plate ของภารกิจตระกูล Transporter ของ Falcon 9 ด้วยเช่นกัน
แต่บริษัทที่กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ และเรียกได้ว่าตลาดแตกมากตอนนี้ก็คือ Exolaunch ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างผู้ต้องการปล่อยดาวเทียมและ SpaceX ในภารกิจตระกูล Transporter
Exolaunch ดำเนินธุรกิจโดยการซื้อพื้นที่บน Falcon 9 ในโปรแกรม Rideshare ของ SpaceX แล้วนำมาขายต่อให้กับลูกค้าที่ต้องการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร บริษัทมุ่งเน้นให้บริการทั้งดาวเทียมขนาดเล็ก SmallSat และ CubeSat เป็นหลัก
อย่างในภารกิจ Transporter-13 เมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2025 ของ SpaceX บริษัท Exolaunch มีบทบาทสำคัญในการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็กถึง 27 ดวง ซึ่ง Exolaunch นั้นก็ได้เริ่มทำธุรกิจในลักษณะนี้กับ SpaceX มาตั้งแต่เที่ยวบิน Starlink ในปี 2020 โดยนับรวมทุกเที่ยวบินแล้ว Exolaunch ได้ช่วยปล่อยดาวเทียมไปแล้วมากกว่า 500 ดวง ซึ่งบริษัทก็ได้เขียนเที่ยวบินทั้งหมดไว้ในหน้าเว็บ Launch Heritage
สำหรับการปล่อย CubeSat ทาง Exolaunch ใช้ระบบปล่อยที่เรียกว่า Exopod ซึ่งติดตั้งอยู่บน Plate ล่างสุดของโครงสร้าง Rideshare ของ SpaceX โดยหน้าตาของมันก็จะมีลักษณะเป็นกล่อง ๆ แต่ละกล่องจะบรรทุก CubeSat หลากหลายขนาด โดยตัว CubeSat นั้นจะใช้ระบบราง ในการดีดตัวดาวเทียมออกมาโดยระบบสปริง จุดเด่นเวลาเราดูภาพถ่ายพวก Payload ในภารกิจ Rideshare ก็คือ จะเห็นกล่องสีฟ้า ๆ อย่างชัดเจน เรียกได้ว่า Exolaunch นั้นทำ Branding มาเด่นจริง ๆ
ส่วนสำหรับ SmallSat นั้นจะใช้ระบบ Separation System ที่มีชื่อว่า CarboNIX (อ่าน CarboNIX User’s Manual) ซึ่งมีข้อดีคือใช้กลไกการดีดแบบ Shock-free ที่แตกต่างจากระบบของดาวเทียมขนาดใหญ่ที่มักใช้ Pneumatic หรือ Pyrotechnic ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อโครงสร้าง โดยระบบ Seperation System นั้นก็จะมีขนาดให้เลือก โดยเฉพาะขนาดมาตรฐานยอดฮิตอย่าง 15 นิ้ว ซึ่งระบบ Separation System นี้ก็จะถูกนำไปติดเข้ากับ Plate ตามมาตรฐานของ SpaceX
ซึ่งพอระบบการปล่อยเป็นมาตรฐานเดียวกันแบบนี้ และถูกจัดการโดยบริษัทบริษัทเดียว ก็ทำให้ Exolaunch สามารถที่จะออกแบบ Adapter อื่น ๆ ให้สอดคล้องกับรูปแบบของภารกิจได้ ยกตัวอย่างเช่น อาจจะเอา CarboNIX Seperation System หลาย ๆ มาวางไว้บน Adapter ที่ทำขึ้นพิเศษสำหรับภารกิจนั้น ๆ และติดเข้ากับ Plate ไซส์ใหญ่ของ Falcon 9 แทนที่จะทำ Adapter เล็ก ๆ หลายตัว (เหมือนในภาพล่าง)
นอกจากนี้ Exolaunch ยังมี Solution อื่น ๆ เพิ่มเติมอย่าง ExoPort ที่ทำงานร่วมกับมาตรฐาน ESPA ซึ่งมักใช้ในการปล่อยดาวเทียมร่วมกับภารกิจ Starlink โดยโครงสร้างจะมี Starlink Dispenser อยู่ด้านล่าง และ ESPA Adapter อยู่ด้านบนเพื่อให้สามารถติดตั้งดาวเทียมเพิ่มเติมได้ ซึ่งโครงสร้างทั้งหมดนี้ จะมีลักษณะเป็น Modular ทำให้ Exolaunch สามารถออกแบบการปล่อยที่หลากหลาย อย่างเช่น ในภารกิจการปล่อยยาน Nova-C ของ Intuitive Machines เราจะเห็นว่าด้านล่างของยาน Intuitive Machines จะติดตั้ง ESPA Adapter ที่มีสี่ด้าน และด้านนึงเราจะเห็นว่ามีตัว Exopod ของ Exolaunch แปะอยู่บนระบบ Space Tug หรือ Orbital Transfer Vehicle ของบริษัท Epic Aerospace
Exolaunch นั้นจะรับผิดชอบดาวเทียมของเราไปจนถึงดาวเทียมนั้นดีดออกจากตัวจรวด ซึ่งตรงนี้ก็ถือว่าเป็นจุดที่ชี้เป็นชี้ตาย เนื่องจากการปล่อยดาวเทียมหลาย ๆ ดวงพร้อมกันนั้นเสี่ยงในการสัญญาณรบกวนกันเองอย่างมาก และดาวเทียม CubeSat นั้นเสามันไม่ได้ใหญ่มาก ทำให้กว่าจะติดต่อดาวเทียมได้ก็ต้องรอมันออกห่างจากกันก่อนทำให้บางทีกว่าจะติดต่อดาวเทียมของตัวเองได้ก็ต้องใช้เวลาเป็นสัปดาห์เลยทีเดียว
บริการแบบครบวงจรที่ช่วยให้การปล่อยดาวเทียมง่ายขึ้น
อย่างที่บอกไปว่า Exolaunch เริ่มต้นดำเนินธุรกิจตั้งแต่ปี 2019 แต่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงที่ SpaceX เปิดตัวโปรแกรม Transporter ซึ่งเป็นภารกิจที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการปล่อยดาวเทียมแบบ Rideshare โดยเฉพาะ และนอกจาก Falcon 9 แล้ว Exolaunch ยังให้บริการบนเที่ยบินจรวดอื่น ๆ ได้แก่ Ariane 6, Rocket Lab และ PLSV อีกด้วย ซึ่งในเที่ยวบิน Ariane 6 แรกนั้นก็มีการปล่อยดาวเทียม CubeSat จำนวน 4 ดวง จาก Exopod ด้วย
อ่านวิเคราะห์ตลาดของ Ariane 6 ได้ใน ส่องตลาดของ Ariane 6 หลังให้บริการเที่ยวบินเชิงการค้าเที่ยวบินแรก
นอกเหนือจากการขายพื้นที่ปล่อยและฮาร์ดแวร์ Exolaunch ยังให้บริการแบบครบวงจรที่ครอบคลุมตั้งแต่การเลือกโซลูชันที่เหมาะสม การออกแบบภารกิจ การจัดการด้านโลจิสติกส์ ไปจนถึงการปล่อยดาวเทียมจริง ทำให้บริษัทหรือองค์กรที่ไม่มีประสบการณ์มากนักสามารถมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาดาวเทียมของตนเองได้โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับกระบวนการปล่อย
Exolaunch เองก็ยังอยู่ระหว่างการพัฒนาระบบ Space Tug หรือระบบ Orbital Transfer Vehicle ของตัวเอง ที่ช่วยให้การปล่อยดาวเทียม CubeSat ไม่จำเป็นต้องปล่อยทันทีแต่สามารถเลือกวงโคจรได้โดยไม่ต้องอ้างอิงจาก Primiry Payload ด้วย เรียกว่า Reliant
จากสิ่งที่เกิดขึ้น จะเห็นได้ว่าตลาดการปล่อยดาวเทียมในปัจจุบันกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วและมีการแข่งขันที่รุนแรง บริษัทที่สามารถนำเสนอโซลูชันที่สะดวกและมีประสิทธิภาพ เช่น Exolaunch จึงกลายเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยมอย่างมาก
ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นของดาวเทียมขนาดเล็กและภารกิจที่หลากหลาย เราน่าจะได้เห็นนวัตกรรมใหม่ ๆ และโซลูชันที่ช่วยให้การปล่อยดาวเทียมเป็นเรื่องง่ายขึ้นเรื่อย ๆ ในอนาคต ซึ่งจะเป็นปัจจัยสำคัญที่ผลักดันให้เศรษฐกิจอวกาศเติบโตอย่างต่อเนื่อง
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
